红外成像技术在金属模型转捩测量中的应用

金属材料由于传热快,温度在短时间内容易达到热平衡。因此,用红外热像仪测量金属模型转捩难度大。在中国空气动力研究与发展中心(CARDC)3.2 m低速风洞中,采用在金属模型表面喷涂隔热涂料的方法,用红外热像仪测量旋翼翼型的温度分布,通过温度跃变判断转捩位置。一般情况下,红外热像仪放置在试验段某个位置固定不动。模型改变攻角时,需要转动模型支撑机构,这样会造成红外图像中的模型位置发生改变,不利于比较不同攻角下的转捩位置。为解决该问题,在模型转动平台上设计了红外热像仪固定装置,实现了红外热像仪与模型的同步转动,解决了模型不同攻角状态下模型外形成像的差异问题。红外图像与实物坐标对应更为准确,获得的模型转捩位置更为精准。     

流动分离与涡结构显示的激光诱导荧光水洞实验技术

开展激光诱导荧光水洞实验技术研究的目的是为流动分离与涡结构显示提供实用、直观、有效的观测手段。本项工作在1 m1 m水洞配置的连续片光设备基础上,针对532 nm波长激光光源特性,依据光学参数匹配原则选择了罗丹明B作为染色剂与荧光剂,围绕染色剂与荧光剂的配置方法,连续激光器的激光强度、试验段流速、染色线出孔压力之间的匹配关系,照相、摄像视场与流动结构对比度匹配关系等问题,建立了激光诱导荧光实验系统,对圆柱绕流及尾流结构、运输机全机模型的机翼绕流与尾流结构、运输机尾舱门周围流场旋涡结构开展了实验研究。典型的流动分离与涡结构显示结果表明:激光诱导荧光技术具备从边界层结构到空间分离以及尾流特性等全覆盖的流场结构显示能力,值得推广应用。     

天平自动校准架复位测量的关键技术研究

针对天平自动校准架复位测量系统的原理进行阐述,推导出该系统的线阵CCD测量激光线光斑的位移数据,其关键技术包括系统的数学建模、精度分析等方面。然后再对其系统的测量精度进行评估。分析表明,该系统结构简单,测量、维护便捷,能成功运用于风洞天平自动校准架。     

红外成像与Michel模型在旋翼翼型转捩特性中的应用

旋翼翼型设计是直升机旋翼设计的基础，准确计算翼型气动特性是设计工程实用翼型的关键。在翼型的气动特性设计过程中，使用红外成像非接触测量转捩实验技术在大型?3.2 m低速风洞中测试了OA309旋翼翼型的自由转捩位置，采用Michel模型计算了自由转捩位置以及自由转捩对气动力的影响。通过OA309旋翼翼型的计算与实验结果对比可以看出，计算捕捉到的转捩位置与实验结果基本一致。红外成像非接触测量转捩技术与Michel模型的联合应用提高了旋翼翼型的阻力计算精度，为翼型多目标设计奠定了基础。